Computadors

• Professorat
• Hores setmanals
• Competències
• Objectius
• Continguts
• Activitats
• Metodologia docent
• Mètode d'avaluació
• Bibliografia
• Web links
• Capacitats prèvies

Professorat

Responsable

• Javier Verdu Mula ( )

Altres

• Marc Ruiz Ramírez ( )

Hores setmanals

Competències

Competències Tècniques

Competències tècniques

• CE4 - Utilitzar els sistemes de computació actuals, inclosos els sistemes d'alt rendiment, per al procés de grans volums de dades des del coneixement de la seva estructura, funcionament i particularitats.

Competències Transversals

Transversals

• CT5 [Avaluable] - Ús solvent dels recursos d'informació. Gestionar l'adquisició, l'estructuració, l'anàlisi i la visualització de dades i informació en l'àmbit de l'especialitat i valorar de forma crítica els resultats d'aquesta gestió.
• CT6 [Avaluable] - Aprenentatge autònom. Detectar deficiències en el propi coneixement i superar-les mitjançant la reflexió crítica i l'elecció de la millor actuació per ampliar aquest coneixement.
• CT7 - Tercera llengua. Conèixer una tercera llengua, preferentment l'anglès, amb un nivell adequat oral i escrit i d'acord amb les necessitats que tindran els titulats i titulades.

Bàsiques

• CB1 - Que els estudiants hagin demostrat posseir i comprendre coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es recolza en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda del seu camp d'estudi.
• CB2 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els seus coneixements al seu treball o vocació d'una manera professional i posseeixin les competències que solen demostrar-se mitjançant l'elaboració i defensa d'arguments i la resolució de problemes dins la seva àrea d'estudi.
• CB5 - Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia

Competències Tècniques Generals

Genèriques

• CG1 - Concebre sistemes computacionals que integren dades de procedències i formes molt diverses, construeixen amb ells models matemàtics, raonen sobre aquests models i actuen en conseqüència, aprenent de l'experiència.
• CG2 - Elegir i aplicar els mètodes i tècniques més adequats a un problema definit per dades que representin un repte pel seu volum, velocitat, varietat o heterogeneïtat, inclosos mètodes informàtics, matemàtics, estadístics i de processament del senyal.
• CG4 - Identificar oportunitats per a aplicacions innovadores orientades a dades en entorns tecnològics en contínua evolució.

Objectius

1. Conèixer els objectius de l'assignatura
   Competències relacionades: CB1,
2. Treballar amb els diferents tipus de dades, naturals, enters, punt flotant i la seva agrupació
   Competències relacionades: CE4, CB1,
   Subcompetences:
   • Cadenes de caràcters, taules i estructures
   • Determinacio de l'error de precisió en els valors en punt flotant
3. Demostrar coneixement i comprensió dels conceptes fonamentals dels computadors, i sobre l'estructura bàsica d'un computador.
   Competències relacionades: CT6, CB1,
   Subcompetences:
   • Processador, memòria, entrada/sortida, sistemes d'emmagatzament i comunicacions
4. Descriure i treballar amb l'entorn d'execució dels programes.
   Competències relacionades: CE4, CT6, CT7, CG1, CB2, CB5,
   Subcompetences:
   • Definir amb paraules pròpies els conceptes de sistema operatiu, programa, llibreria i procés
   • Distingir nivell usuari i nivell sistema
5. Conèixer l'estructura dels programes i saber utilitzar les eines per analitzar-la i manipular-la
   Competències relacionades: CE4, CT5, CB2, CB5,
   Subcompetences:
   • Seccions dins un programa: codi, dades, pila
6. Conèixer els principis bàsics dels llenguatges de programació.
   Competències relacionades: CT6, CB2,
   Subcompetences:
   • Traducció entre llenguatges de programació
   • Distingir entre llenguatges interpretats i compilats
   • Llenguatge assemblador.
7. Conèixer i saber treballar amb els serveis del sistema operatiu
   Competències relacionades: CE4, CB5,
   Subcompetences:
   • Conèixer els avantatges i inconvenients de la interfície del sistema operatiu
   • Conèixer la interfície de les crides a sistema
8. Conèixer i saber treballar amb les llibreries
   Competències relacionades: CE4, CT6, CB5,
   Subcompetences:
   • Distingir entre les funcionalitats proporcionades pels diferents nivells d'execució: sistema i llibreries
   • Llibreries de suport de sistema i del llenguatge
9. Coneixer i saber utilitzar les eines de compilacio de programes
   Competències relacionades: CE4, CT6, CB5,
   Subcompetences:
   • Saber seleccionar les opcions de compilació més adequades
   • Conèixer les opcions d'optimització de programes
10. Conèixer i saber utilitzar models de programació paral·lels
    Competències relacionades: CE4, CT6, CT7, CG2, CG4, CB2, CB5,
    Subcompetences:
    • Distingir els conceptes de procés i flux
    • Conèixer i saber utilitzar les eines de sincronització
    • Distingir entre models de memòria compartida i models de memòria distribuïda
11. Conèixer i saber utilitzar les tècniques bàsiques d'anàlisi del rendiment
    Competències relacionades: CT5, CG2, CB2,
    Subcompetences:
    • Saber analitzar el rendiment del computador: processador, memòria, comunicacions i subsistema d'emmagatzament
12. Conèixer i saber utilitzar les eines d'entrada/sortida proporcionades pels entorns d'execució
    Competències relacionades: CE4, CT5, CG1, CG2, CG4, CB5,
    Subcompetences:
    • Conèixer i utilitzar els canals de comunicació i dispositius disponibles en el sistema
13. Conèixer i saber utilitzar els sistemes d'emmagatzematge
    Competències relacionades: CE4, CT6, CG2, CG4, CB5,
    Subcompetences:
    • Saber descriure les característiques dels sistemes de fitxers
    • Saber organitzar les dades de les aplicacions en fitxers
    • Sistemes de discos redundants i volums lògics

Continguts

1. Representació de les dades
   Conèixer i treballar amb els diferents tipus de dades i la seva representació en els computadors. Codificació binària, caràcters, enters, cadenes, valors en coma flotant, i la seva agrupació en classes, estructures i unions.
2. Elements del computador
   Descripció dels elements que formen part d'un computador: els processadors, la jerarquia de memòria, els components d'entrada/sortida, magatzems de dades i la manera en que estan connectats.
3. Libreries de sistema
   Es presenten les funcionalitats que proporcionen les llibreries de sistema.
   Presenta els formats dels fitxers executables i com obtenir informació continguda en els
   fitxers.
4. Entorn de compilació
   Es presenten les eines de compilació i interpretació de llenguatges de
   programació. Descriu les opcions de compilació i
   optimització dels compiladors. Es completa l'estructura d'un fitxer executable, incloent la taula de símbols i la informació de depuració.
5. Sistema Operatiu
   Es descriuen els objectius que té el sistema operatiu dins l'entorn d'execució. Aquest capítol presenta les seves abstraccions i la seva interfície. Crides a sistema, interrupcions, excepcions.
6. Fonaments de la programació
   Es descriu l'entorn d'execució bàsic sobre el que s'executen els programes: definició de sistema operatiu, nivells d'execució usuari i sistema, conceptes de programa i procés. Estructura dels programes i les llibreries. Principis bàsics dels llenguatges de programació, interpretació i compilació. Llenguatge assemblador. Traducció de llenguages d'alt nivell a llenguages de baix nivell.
7. Introducció al paral.lelisme
   Paral.lelisme i concurrència. Processos i fluxos. Sincronització. Models de programació.
8. Tecniques bàsiques d'anàlisi del rendiment
   Rendiment de les aplicacions, mètriques, obtenció de la informació, performance
   counters, rellotges d'alta precisió. Càlcul del rendiment, GFlops, bandwidth.
9. Subsistema d'Entrada/sortida
   Es presenta la part d'E/S de l'entorn d'execució, canals, terminals, fitxers, pipes.
10. Sistemes d'emmagatzematge
    Es presenten els components físics de l'entrada/sortida per emmagatzemar dades: discos i sistemes de fitxers. Es dóna una visió dels mecanismes de tolerància a fallades, basada en els sistemes de discos redundants i volums lògics.

Activitats

Activitat Acte avaluatiu

Metodologia docent

Mètode d'avaluació

Bibliografia

Bàsica:

• Computer organization and design: the hardware/software interface - Patterson, D.A.; Hennessy, J-.L.; Alexander, P, Elsevier Morgan Kaufmann, 2014. ISBN: 9780124077263
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004000499706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Computer systems : a programmer's perspective - Bryant, Randal E; O'Hallaron, David, Pearson, 2016. ISBN: 9781292101767
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004062589706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Web links

• Documentació de l'assignatura http://docencia.ac.upc.edu/FIB/GCED/COM

Capacitats prèvies